污水處理曝氣風(fēng)機，羅茨式VS離心式為了對污水進(jìn)行處理，國內外對處理方法進(jìn)行了大量研究，并形成了五花八門(mén)的污水處理技術(shù)，但其中使用量最大、使用最普及也最成熟的技術(shù)是活性污泥法。在該法中為了向水中充氧，必須向水中鼓入大量空氣，因而必須選用合適的鼓風(fēng)機。由于在整個(gè)污水處理工程中風(fēng)機所消耗的能量占了整個(gè)系統所消耗能量的一半以上，因而風(fēng)機的選型顯得特別重要。

因為在污水處理系統中，對風(fēng)機有其自身要求：風(fēng)機的風(fēng)量可由化學(xué)耗氧量算得，而風(fēng)機的風(fēng)壓決定于水深(曝氣頭端面到水面的距離)。在污水處理系統設計時(shí)必須考慮管道、閥門(mén)、彎頭及曝氣頭的壓力損耗，一般在水深的基礎上增加9.8kPa。

新系統剛投入運行時(shí)，壓力一般都在設計范圍內，可隨著(zhù)使用時(shí)間的推移，由于曝氣頭微孔的堵塞，管道閥門(mén)的銹蝕，特別是曝氣頭損壞，大量污泥流入管道并沉積，使管道流通面積減小，從而使系統阻力大幅增加，因此在系統設計時(shí)要特別考慮這一點(diǎn)。

除此之外還必須綜合考慮風(fēng)機能耗、噪聲及價(jià)格等因素。下面我們就以上幾個(gè)方面進(jìn)行一些探討。

在污水處理系統中通常使用的曝氣風(fēng)機的選型要求

常用的型式有容積式鼓風(fēng)機和離心式鼓風(fēng)機，其中容積式鼓風(fēng)機主要有回轉風(fēng)機、羅茨鼓風(fēng)機;離心式鼓風(fēng)機主要有多級離心式風(fēng)機、單級高速離心式風(fēng)機。市面上的單級高速離心式風(fēng)機又分為空氣懸浮鼓風(fēng)機、磁懸浮鼓風(fēng)機、單級高速離心齒輪增速式鼓風(fēng)機。

市場(chǎng)上的羅茨式、多級離心式及單級高速離心式風(fēng)機是目前各類(lèi)污水處理廠(chǎng)常用的幾種曝氣風(fēng)機。

1.羅茨式風(fēng)機和離心式風(fēng)機在選型上的對比

(1 )從羅茨式風(fēng)機與離心式風(fēng)機的流量特性來(lái)看，顯然羅茨風(fēng)機適用于污水處理系統的范圍更廣，從小型污水處理站到大型污水處理廠(chǎng)都能見(jiàn)到它的身影，其原因是羅茨鼓風(fēng)機流量是硬特性，即當水處理系統阻力增加時(shí)，其出口壓力也隨著(zhù)增加，但其輸出氣體的流量卻變化很小，從而可以維持水處理系統的曝氣量幾乎不變(在風(fēng)機強度及電動(dòng)機功率滿(mǎn)足的情況下);而離心式鼓風(fēng)機則不同，其風(fēng)量隨阻力的增加而大幅減少。當阻力增加到一定壓力時(shí)，風(fēng)機輸出風(fēng)量為零，整個(gè)系統將無(wú)法曝氣。

污水處理廠(chǎng)在選用多級離心風(fēng)機曝氣，開(kāi)始使用時(shí)很正常，隨著(zhù)使用時(shí)間的延續，曝氣池水翻滾的強度越來(lái)越小，最終不再曝氣。在污水池水位下降一定深度后，水池又正常曝氣。將多級離心風(fēng)機換為三葉型羅茨風(fēng)機，則不會(huì )出現上述情況。因此在污水處理系統中選用離心式鼓風(fēng)機要特別注意，選用風(fēng)機的壓力一定要留有充分余地。

(2)污水處理系統在選用離心式風(fēng)機時(shí)，還要特別要注意防止風(fēng)機產(chǎn)生喘振現象。因為在風(fēng)機運行中由于系統阻力的增加，造成風(fēng)量的減小，當流量減小到某一最小值時(shí)就會(huì )在風(fēng)機流道中出現嚴重的旋轉脫離，流動(dòng)嚴重惡化，使鼓風(fēng)機出口壓力突然大大下降，由于風(fēng)機總是和水處理管網(wǎng)系統聯(lián)合工作的，這時(shí)管網(wǎng)中的壓力并不馬上降低，于是管網(wǎng)中的氣體壓力反大于風(fēng)機出口處的壓力，從而氣體發(fā)生倒流，一直至管網(wǎng)中的壓力下降至風(fēng)機的出口壓力為止。這時(shí)倒流停止，風(fēng)機又開(kāi)始向管網(wǎng)供氣，經(jīng)過(guò)風(fēng)機的流量又增大，風(fēng)機又恢復正常工作;當網(wǎng)管中的壓力恢復原來(lái)壓力時(shí)，風(fēng)機的流量又減少，風(fēng)機的出口壓又突然減小，系統中又產(chǎn)生倒流，如此周而復始就在系統中產(chǎn)生周期性的氣流震蕩現象，這就是風(fēng)機的喘振現象，往往造成風(fēng)機的重大事故。

是不是發(fā)生喘振還和系統管網(wǎng)有關(guān)，管網(wǎng)的容量越大，則喘振的振幅越大，頻率越低;管網(wǎng)的容量越小，則喘振的振幅越小，頻率越高。當幾臺風(fēng)機并網(wǎng)使用時(shí)，有時(shí)還會(huì )出現單臺機出現喘振的現象，因為一個(gè)系統當設計施工完畢后其系統的阻力將隨著(zhù)系統內所流通的風(fēng)量增加而增加，當系統阻力增加至某臺風(fēng)機的喘振點(diǎn)時(shí)，此機就會(huì )產(chǎn)生喘振現象，因此除對風(fēng)機的壓力保留一定的余地外，還必須對管網(wǎng)系統作一定的設計計算。

2、選用的風(fēng)機必須能耗低

由于風(fēng)機的能耗占了水處理系統總能耗的一半以上，因此選用的風(fēng)機應盡量低能耗。下面就污水處理中常用的離心風(fēng)機及羅茨鼓風(fēng)機的能耗進(jìn)行對比：

(1)有許多設計院及高等院校在污水處理系統設計時(shí)常采用多級離心鼓風(fēng)機，認為多級離心鼓風(fēng)機能耗及噪聲都比羅茨鼓風(fēng)機低，甚至有一段時(shí)間想在污水處理系統中淘汰羅茨鼓風(fēng)機。國內的羅茨鼓風(fēng)機設計制造技術(shù)近年來(lái)已有了長(cháng)足進(jìn)步，其各項指標特別是噪聲及能耗指標有了大幅度下降，絲毫不遜于多級離心式鼓風(fēng)機，尤其依靠自身的性?xún)r(jià)比在中小型污水處理廠(chǎng)曝氣系統應用中處于絕對壟斷地位。

(2)國產(chǎn)羅茨鼓風(fēng)機與單級高速離心鼓風(fēng)機(或單級高速離心齒輪增速式鼓風(fēng)機)能耗比較，在我國污水處理系統中使用的單級高速離心鼓風(fēng)機極大多數都是從引進(jìn)國外產(chǎn)品開(kāi)始，主要是丹麥HV-TUBO公司及英國豪頓公司的產(chǎn)品，該二公司風(fēng)機都采用進(jìn)風(fēng)口導葉及擴壓器導葉控制，流量調節范圍寬，同時(shí)高效值范圍大。我國在污水處理系統中僅從丹麥HV-BUTO公司引進(jìn)的風(fēng)機從1990年開(kāi)始到現在有近千臺。國內沈陽(yáng)鼓風(fēng)機廠(chǎng)在1995年引進(jìn)了日本國川崎重工株式會(huì )社單級高速離心風(fēng)機技術(shù)。2000年后又有重慶通用機械公司、杭州制氧氣廠(chǎng)、南通金通靈公司、無(wú)錫杰爾等單位自主研發(fā)了單級高速離心齒輪增速式鼓風(fēng)機，在大型污水處理廠(chǎng)有一些業(yè)績(jì)，但國產(chǎn)風(fēng)機及引進(jìn)技術(shù)風(fēng)機流量調節都僅采用進(jìn)口導葉控制，因而高效工況區都不如丹麥HV-BUTO公司及英國豪頓公司寬，因而在一些關(guān)鍵崗位，依舊還是這兩家產(chǎn)品。

單級高速離心齒輪增速式鼓風(fēng)機的能耗確比國產(chǎn)三葉型羅茨鼓風(fēng)機低，但并不像丹麥HV-TURBO 公司樣本所宣傳的那樣節能達30%～40%，至于國內某些公司的能耗顯得高，可能是樣本上提供的是配套電機功率而非軸功率造成。而國產(chǎn)三葉型羅茨鼓風(fēng)機正向高速方向發(fā)展，隨著(zhù)速度的提高能耗會(huì )進(jìn)一步降低，從而能耗將會(huì )更進(jìn)一步接近單級高速離心風(fēng)機。

(3)國產(chǎn)三葉羅茨鼓風(fēng)機與L型二葉型羅茨鼓風(fēng)機及國外三葉型羅茨鼓風(fēng)機的性能對比：L型二葉羅茨鼓風(fēng)機是80年代中期，當時(shí)的機械工業(yè)部組織全國幾家重點(diǎn)羅茨鼓風(fēng)機生產(chǎn)廠(chǎng)家聯(lián)合設計的節能產(chǎn)品，列入國家第八批節能產(chǎn)品目錄。國產(chǎn)三葉羅茨鼓風(fēng)機的能耗較L型二葉羅茨鼓風(fēng)機的能耗低1.2%～21%。值得一提的是L型二葉羅茨鼓風(fēng)機樣本中所提供的軸功率隱瞞了風(fēng)機的起始功率。如加上空載起始功率，則國產(chǎn)羅茨鼓風(fēng)機的節能效果將顯得更大。

3、水處理系統所選用的風(fēng)機還必須噪聲低

污水處理是為了保護環(huán)境，不能為了污水處理而給環(huán)境帶來(lái)二次污染，因此在為污水處理系統選用風(fēng)機時(shí)，對風(fēng)機的噪聲必須認真考慮，國產(chǎn)三葉羅茨鼓風(fēng)機的噪聲比多級離心式要低。國產(chǎn)三葉羅茨鼓風(fēng)機與同類(lèi)型的兩葉型羅茨鼓風(fēng)機相比噪聲要低3.8～10dB(A)，比德國AERZEN公司的三葉羅茨鼓風(fēng)機噪聲也要低6～14dB(A)左右。

4、價(jià)格的對比

國產(chǎn)三葉型羅茨鼓風(fēng)機的價(jià)格是多級離心鼓風(fēng)機的1/2不到;是國產(chǎn)單級高速離心鼓風(fēng)機的1/5不到;是進(jìn)口單級高速離心鼓風(fēng)機的1/12不到，因而在價(jià)格上國產(chǎn)羅茨鼓風(fēng)機有絕對的優(yōu)勢。

從以上分析對比可看出，在污水處理中如不是特別要求，選用國產(chǎn)羅茨鼓風(fēng)機較選用多級離心鼓風(fēng)機更合理，其噪聲及能耗都較低而價(jià)格僅后者1/2不到，且不用擔心風(fēng)機會(huì )產(chǎn)生喘振現象。而單級高速離心風(fēng)機確實(shí)能耗及噪聲較低，但即使選用國產(chǎn)單級高速離心風(fēng)機其價(jià)格仍是國產(chǎn)羅茨風(fēng)機的5倍以上。若選用進(jìn)口風(fēng)機，其價(jià)格則為國產(chǎn)三葉羅茨鼓風(fēng)機的12倍左右。由于昂貴的價(jià)格，因而妨礙了它在污水處理曝氣系統中的推廣應用。因此在污水處理系統中選用風(fēng)機時(shí)要權衡綜合考慮。